アセトン性細菌のアセトバクテリウムWoodiiの形成代謝

酢酸菌は、H2+CO2やCOなどのC1基質からの高価値化合物の生産のための生物触媒としてすでに確立されていますが、生理学、生化学、および形成療法の酢酸生物生成の生体エネルギーについてはほとんど知られていません。ここでは、アセトゲンアセトバクテリウムWoodiiの形成代謝を分析しました。細胞は、200 mmの形成で最適に成長し、0.6の光学密度になりました。形成は、4.4：1の比で酢酸（およびCO2）にのみ変換されました。トランスクリプトーム分析により、形成代謝に関与する遺伝子/酵素が明らかになりました。驚くべきことに、A。woodiiには、潜在的にホルモリ-THFシンテターゼ、FHS1およびFHS2をコードする2つの遺伝子があります。FHS2は、潜在的な形成輸送体FDHCをコードする遺伝子を持つオペロンを形成します。FHS2/FDHCの削除により、成長率が低下し、消費量が形成され、光学密度が生じました。H2+CO2からのアセトゲスには、一時的な形成産生が伴いました。驚くべきことに、ΔFHS2/FDHC変異体では形成された再飽和が完全に廃止されました。一緒にして、私たちの研究は、A。woodiiの形式の形態のライフスタイルに関する最初の詳細な洞察を与えました。

Acetogenic bacteria are already established as biocatalysts for production of high-value compounds from C1 substrates such as H2  + CO2 or CO. However, little is known about the physiology, biochemistry and bioenergetics of acetogenesis from formate, an interesting feedstock for biorefineries. Here, we analysed formate metabolism in the model acetogen Acetobacterium woodii. Cells grew optimally on 200 mM formate to an optical density of 0.6. Formate was exclusively converted to acetate (and CO2 ) with a ratio of 4.4:1. Transcriptome analyses revealed genes/enzymes involved in formate metabolism. Strikingly, A. woodii has two genes potentially encoding a formyl-THF synthetase, fhs1 and fhs2. fhs2 forms an operon with a gene encoding a potential formate transporter, fdhC. Deletion of fhs2/fdhC led to a reduced growth rate, formate consumption and optical densities. Acetogenesis from H2  + CO2 was accompanied by transient formate production; strikingly, formate reutilization was completely abolished in the Δfhs2/fdhC mutant. Take together, our studies gave the first detailed insights into the formatotrophic lifestyle of A. woodii.